PCB Блог - как избежать отрицательных последствий просачивания

Основные понятия сквозного отверстия

сквозное отверстие многослойная PCB - панель, стоимость бурения обычно составляет от 30 до 40% стоимости производства PCB. Короче говоря, Каждая лунка на PCB может называться. с функциональной точки зрения, пропускание отверстий можно разделить на две категории: категория используется в качестве электрического соединения между слоями; второй, оборудование для крепления или позиционирования. технологическая сторона, Эти проходные отверстия обычно делятся на три категории, глухое отверстие, глухое отверстие. слепая дыра находится в верхней и нижней частях печатной платы, и иметь определенную глубину. для связи между поверхностью и нижней внутренней линией. The depth of the hole usually does not exceed a certain ratio (aperture). предварительное закопание - это соединительное отверстие, Она не распространяется на поверхность печатной платы. Эти два типа отверстий расположены внутри платы. предламинарный, процесс формирования сквозного отверстия. в процессе образования отверстий, несколько внутренних слоев могут перекрываться. проходное отверстие, Она проходит через всю схему, может быть использована для внутренних межсоединений или для монтажа и позиционирования компонентов. Потому что проходное отверстие технически проще и дешевле, Большинство печатных плат используют его вместо двух других. нижний проход, если не предусмотрено иное, считаться сквозным. с точки зрения проекта, проходка скважины состоит в основном из двух частей: часть - промежуточная скважина., Другая область прокладки вокруг скважины. размер этих двух частей определяет размер проходного отверстия. очевидно, при проектировании больших скоростей и плотности панель PCB, конструктор всегда хочет, чтобы проход был меньше, тем лучше, Таким образом, можно оставить на доске больше пространства для проводки. Кроме того, пропуск отверстия, Чем меньше его паразитная емкость, высокоскоростная цепь. Однако, уменьшение размеров отверстий также увеличит затраты, при этом размер проходного отверстия не может быть неограниченным. Он ограничен технологией бурения и гальванизации: отверстие меньше, Чем дольше бурение, И чем легче отклоняться от центра, когда глубина скважины в 6 раз превышает диаметр скважины, Невозможно обеспечить равномерное омеднение стенок отверстий. например, if the thickness (through-hole depth) of a normal 6-layer PCB is 50Mil, в нормальных условиях, изготовитель PCB предлагает диаметр отверстия только до 8миля. с развитием технологии лазерного бурения, размер скважины также может быть меньше. обычно, проходное отверстие диаметром меньше или равно 6 миля называется микропористостью. Microholes are often used in HDI (high-density interconnection structure) design. техника микропористости позволяет прямое штампование проходного отверстия на сварном диске, это значительно повышает производительность цепи и экономит пространство для проводки. отверстие в линии передачи - точка останова с разрывным сопротивлением, Это вызовет отражение сигнала. обычно, эквивалентное сопротивление проходного отверстия примерно на 12% ниже эквивалентного сопротивления линии передачи. например, the impedance of a 50 ohm transmission line will decrease by 6 ohm when it passes through the vias (specifically related to the size of the vias and the thickness of the plates, not the reduction). Однако, отражение, вызванное разрывным импедансом проходного отверстия, на самом деле очень мало, and its reflection coefficient is only (44-50)/(44+50)=0.06. проблемы, возникающие в связи с проходными отверстиями, более сконцентрированы на воздействии паразитных емкостей и индуктивности.

паразитная емкость и индуктивность отверстия

отверстие само по себе содержит паразитную емкость. если известно, что площадь поверхности флюса, проходящего через отверстие на полу, составляет D2, то проходной паяльный диск имеет диаметр D1, толщину PCB - T, а диэлектрическая проницаемость основной пластины - Мю, емкость отверстия TD1 / (D2 - D1) влияет на цепь главным образом путем увеличения времени нарастания сигнала и снижения скорости цепи. например, в случае PCB толщиной 50 мили, если проходной паяльный диск диаметром 20 мили (диаметр отверстия 10 мили) и зона маски для припоя диаметром 40 мили, паразитные емкости для проходного отверстия можно рассчитать по верхней аппроксимации: C = 1.41x 4.4 x 0.050 x 0.020 / (0.040-0.020) = 0.31pf. изменение времени нарастания, вызванное этой частью емкости, составляет примерно T10 - 90 = 2.2C (Z0 / 2) = 2.2x 0.31x (50 / 2) = 17.05ps. Очевидно, что если в маршруте неоднократно используется отверстие для межэтажного переключения, то будет использовано несколько отверстий, которые следует тщательно продумать при проектировании. В практическом плане паразитная емкость может быть уменьшена путем увеличения расстояния между отверстиями и медным покрытием или путем уменьшения диаметра паяльного диска. в проходном отверстии есть паразитная емкость и индуктивность. при проектировании высокоскоростных цифровых схем паразитная индуктивность проходного отверстия часто более опасна, чем паразитная емкость. его паразитная последовательная индуктивность ослабит вклад обходного конденсатора и эффективность фильтрации всей системы электроснабжения. приблизительная паразитная индуктивность проходного отверстия может быть рассчитана с использованием следующих эмпирических формул: L = 5,08h [ln (4h / d) + 1], где L - индуктивность проходного отверстия, h - длина проходного отверстия, d - диаметр центрального отверстия. из формулы видно, что диаметр проходного отверстия мало влияет на индуктивность, а длина проходного отверстия мало влияет на индуктивность. если время нарастания сигнала составляет 1 НС, то эквивалентное сопротивление составляет XL = о L / T10 - 90 = 3,19 мк. при прохождении электрического тока высокой частоты нельзя игнорировать это сопротивление. в частности, паразитная индуктивность проходного отверстия будет возрастать в два раза, когда блокирующий конденсатор должен пройти через два проходных отверстия при соединении слоя питания и пласта.

как использовать проходное отверстие

из вышеприведенного анализа паразитных характеристик проходных отверстий следует, что при проектировании высокоскоростных PCB простое отверстие, как представляется, оказывает значительное негативное воздействие на проектирование схем. в целях уменьшения негативного воздействия паразитного воздействия диафрагмы можно было бы принять следующие меры:

1) с учетом стоимости и качества сигнала выбрать разумный размер проходного отверстия. при необходимости можно рассмотреть возможность использования отверстий разных размеров. например, в случае перебоев в электроснабжении или заземлении можно рассмотреть возможность использования более крупных размеров для снижения импеданса, в то время как для сигнальных проводов могут использоваться менее пористые отверстия. Конечно, с уменьшением размеров отверстий соответствующие затраты будут расти.

2) из двух рассмотренных выше формул можно сделать вывод о том, что использование более тонкой PCB способствует снижению двух паразитных параметров диафрагмы.

3) сигнальная проводка на PCB должна быть, насколько это возможно, без изменения слоя, т.е.

4) искатели электропитания и заземления должны пробиваться поблизости, а провода между отверстиями и штырями должны быть как можно короче. можно параллельно бурить несколько проходных отверстий, чтобы уменьшить эквивалентную индуктивность.

5) прикрепление некоторых заземляющих отверстий вблизи проходного отверстия для изменения сигнального слоя, что обеспечивает подсоединение сигнала. Вы можете даже поставить на PCB избыточное заземление.

6) For high-speed панель PCB иметь высокую плотность, можно подумать о микроканале.